DE102005030023A1

DE102005030023A1 - Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung eines Wassernebels

Info

Publication number: DE102005030023A1
Application number: DE102005030023A
Authority: DE
Inventors: Peter Degenkolb; Uwe Müller; Peter Herzger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2006-04-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Wassernebels, insbesondere bestimmt für den Einsatz in Brandbekämpfungsanlagen und ferner geeignet zum Versprühen von flüssigen, gasförmigen Medien bzw. Flüssigkeits-Gas-Gemischen und zum Binden sowie zum Niederschlagen von Stäuben und dergleichen. DOLLAR A So wurde ein Verfahren geschaffen, mit dem Wassernebel mit Tropfendurchmessern in den Bereichen < 0,01 bis 0,1 mm und Wassersprühnebel mit Tropfendurchmessern im Beriech < 0,1 bis 0,4 mm erzeugt und so herausgebildet werden, dass die herausgebildeten Wassernebel sich ineinander vermischen und Wassernebel- und Wassersprühnebelkegel herausgebildet werden, die in Winkelbereichen von ca. 60 DEG bis weit über 180 DEG liegen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Wassernebels, insbesondere bestimmt für den Einsatz in Brandbekämpfungsanlagen und ferner geeignet zum Versprühen von flüssigen, gasförmigen Medien bzw. Flüssigkeits-Gas-Gemischen und zum Binden sowie zum Niederschlagen von Stäuben und dergleichen.

Es ist allgemein bekannt, Gesellschafts- und Industriebauten sowie weitere Einrichtungen mit Brandbekämpfungsanlagen auszurüsten, um diese vor Bränden und Zerstörung zu sichern.

Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Löschen von Bränden sind so ausgebildet, dass sie unter Beachtung des jeweiligen Einsatzortes hinsichtlich ihrer Funktion und Gestaltung ausgebildet sind, was bedeutet, dass diese Anlagen nur für ganz spezielle örtliche Gegebenheiten anwendbar sind. Dies ist von Nachteil, da zur Errichtung von Brandschutzanlagen erhebliche Aufwendungen betrieben werden müssen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung von Wassernebel zu entwickeln, mit denen die Nachteile des Standes der Technik weitestgehend beseitigt werden und gleichfalls die Effektivität derartiger Anlagen erhöht werden soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 3 gelöst.

Besondere Ausgestaltungen und vorteilhafte Lösungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

So wurde ein Verfahren geschaffen, welches sich dadurch auszeichnet, dass Wassernebel und Wassersprühnebel erzeugt werden und die sich ausbildenden Wassernebelkegel bzw. Wassersprühnebelkegel ineinander diffundieren, somit ein Vermischen dieser Kegel erfolgt, sich somit ein volumen- und flächenmäßig großer Wasserschutznebel ausbildet, der zur Brandeindämmung und Brandbekämpfung genutzt wird.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist dabei, dass die Herausbildung der Wassernebelkegel und der Wassersprühnebelkegel so steuerbar ist, dass verschiedene Winkelbereiche abdecket werden. So Winkelbereiche von weit über 180 °.

Dies bedeutet, dass Wassernebel bzw. Wassersprühnebel erzeugt werden, die bei Austritt aus den Düsen auch die hinteren Bereiche dieser Düsen hinterspritzen bzw. vernebeln, so dass sich hier der wesentliche Unterschied und auch der Vorteil gegenüber den bekannten Anlagen ergibt, da diese nur im frontseitigen Bereich der jeweiligen Düsen Wassernebel oder Wassersprühnebel herausbilden.

Ferner gehört zur Erfindung, dass mehrere z. B. drei unterschiedliche Wassernebel- bzw. Wassersprühnebel erzeugt werden. Dies in Form eines inneren Sprühkegels, eines mittleren Sprühkegels und eines äußeren Sprühkegels, deren Winkelmaße in den Bereichen von ca. 60 °, ca. 150 ° und über 180 ° liegen. Wesentlich ist ferner, dass der herausgebildete mittlere Sprühkegel sich in flatternder bzw. vibrierender Art ausbreitet, so dass es zu Wechselwirkungen mit dem inneren und dem äußeren Sprühkegel kommt. Dadurch wird eine intensive Vermischung durch die turbulierenden Zonen erreicht, die den Wassernebel weit in den Raum hineintragen und zusätzlich wird eine Kühlung in diesen Randzonen erreicht.

Die Einrichtung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch den Einsatz unterschiedlich gestalteter Sprühkörper, welche in Form von Einfachdüsen, Zwillingsdüsen oder Drillingsdüsen ausgebildet sind und zusätzlich mit Leiteinrichtungen bestückt sind, die zur Herausbildung von Wassernebelkegeln und Wassersprühnebelkegeln dienen.

Diese neuartigen Sprühkörper können sowohl in Brandbekämpfungsanlagen eingesetzt aber auch zum Versprühen von flüssigen, gasförmigen Medien bzw. Gemischen genutzt werden.

Durch die erfindungsgemäßen Sprühkörper werden entgegen den bekannten Mehrfachdüsen die erforderlichen Sprühkegel nicht nur nach vorn, sondern auch im weitesten Sinne nach hinten ausgebildet.

Die vorgestellte Einrichtung vereint durch ihre Bauart und verfahrenstechnische Auslegung den Austrag von feinstem Wassernebel mit gleichzeitigem Austrag von größeren Wassertröpfchen. Das Tropfenspektrum kann z. B. von 2 bis 1000 μm betragen und kann je nach Anwendungsfall optimiert werden. Im äußeren Sprühkegel werden auch Tröpfchen größeren Durchmessen ausgetragen, die eine größere Wurfweite besitzen, somit in einem Brandfall auch größere Brandherde beeinflussen können.

Die Wirksamkeit des vorgestellten Verfahrens und der Einrichtung sind deutlich höher als bei herkömmlichen Anlagen, da aufgrund des zusätzlichen Austrages von Sprühwasser auch bei leicht verzögerter Auslösung die größeren Wassertropfen noch zum Brandherd gelangen und somit nicht vorher verdampfen. Dabei ist der Austrag des Sprühwassers so bemessen, dass der erforderliche Durchsatz durch die eingesetzten Düsen gesichert ist und gleichfalls eventuell auftretender Wasserschaden und die Entsorgung des kontaminierten Wassers nach einem Brand deutlich reduziert sind.

Mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert.
Die dazugehörige Zeichnung zeigt in
1: einen Sprühkörper in Form einer Einfachdüse und den sich ausbildenden Sprühkegel;
2: einen Sprühkörper mit eingesetzter Zwillingsdüse und den sich ergebenden Sprühkegel und
3: einen Sprühkörper mit eingesetzter Drillingsdüse und den sich ausbildenden drei Sprühkegeln.
Die Sprühkörper, in den 1 bis 3 als Grundkörper 1 gekennzeichnet, dienen zur Aufnahme der Wasserdüsen, welche als Einfachdüse 4, Zwillingsdüse 9 und Drillingsdüse 12 ausgebildet sind und mittels Befestigungsschrauben 3 im Grundkörper 1 arretiert werden. Der Grundkörper 1 mit den eingesetzten Düsen 4; 8; 12 wird über ein Anschlussstück 2 zu der jeweiligen Wasser führenden Rohrleitung verbunden. Das Anschlussstück 2 kann dabei mit einem Gewinde ausgebildet sein, um den Grundkörper 1 mit den eingesetzten Düsen zu der Rohrleitung zu verbinden. Denkbar ist aber auch jede andere Verbindungsart, beispielsweise eine Steckverbindung.
Die Herausbildung der einzelnen Sprühkegel 7; 10 und 14 wird realisiert durch die eingesetzten Düsen, der Einfachdüse 4, der Zwillingsdüse 8 und der Drillingsdüse 12 sowie den einzelnen zugeordneten Leiteinrichtungen, welche in Form von Prallstücken 5; 9 und 15 ausgebildet sind.
Die Prallstücke 5; 9 und 15 sind zu der jeweiligen Düse mit einem bestimmten Abstand angeordnet, dies in der Form, dass zwischen der jeweiligen Düse 4; 8; 12 und dem zugehörigen Prallstück 5; 9; 15 ein Spalt vorhanden ist.
Dieser Spalt dient, wie in 1 gezeigt, der Ausbildung des Sprühkegels 7, welcher weitestgehend nach hinten gerichtet ist und ein Winkelmaß > 180 ° besitzt.
So tritt das zuzuführende Löschwasser über den Ringspalt 6 der Einfachdüse 4 aus, trifft dabei auf die Rückseite des Prallstückes 5 und wird umgeleitet, so dass sich der umfänglich geschlossene Sprühkegel 7 herausbildet.
Die 2 zeigt einen Grundkörper 1 mit einer Zwillingsdüse 8, der gleichfalls ein Prallstück 9 zugeordnet ist. Auch dieses Prallstück 9 ist zur Austrittsseite der Zwillingsdüse 8 beabstandet angeordnet, besitzt eine zentrische Bohrung 11, aus dem zentrisch das zugeführte Löschwasser in vernebelter Form austritt und einen nach vorn gerichteten Sprühkegel 10 herausbildet. Dabei ist die zentrische Bohrung 11 mit der Zwillingsdüse 8 verbunden, welche gleichfalls mit einem Ringspalt 6 ausgebildet ist, so dass, wie zu 1 beschrieben, zusätzlich der Sprühkegel 7 herausgebildet wird.
Die Anordnung einer Drillingsdüse 12 zum Grundkörper 1 ist in der 3 gezeigt, aus der gleichfalls ersichtlich ist, dass die Drillingsdüse 12 mit einem Prallstück 15 ausgebildet ist, wobei das Prallstück 15 analog zur Zwillingsdüse 8 eine zentrische Bohrung 11 und zusätzlich einen Ringspalt 13 besitzt. Die Drillingsdüse 12 ist für den Löschwasseraustritt gleichfalls mit einem Ringspalt 6 ausgeführt.
Somit entstehen bei dem Einsatz von Drillingsdüsen 12 und deren Ansteuerung, indem das Löschwasser zugeführt wird, drei Sprühkegel 7; 10; 14, wie in 3 gezeigt, aus der sich auch ergibt, wie die einzelnen Sprühkegel 7; 10 und 14 herausgebildet werden, die in ihrer Gesamtheit einen Wassernebelschleier bilden, mit dem eine effektive Brandbekämpfung möglich ist.
Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die erzeugten Sprühkegel 7; 10 und 14 so ineinander diffundieren, dass ein geschlossener Wassernebel entsteht, wobei der mittlere Sprühkegel 10 sich in flatternder bzw. vibrierender Art ausbreitet, so dass es zu Wechselwirkungen mit dem nach vorn gerichteten Sprühkegel 14, dem inneren Sprühkegel, und dem nach hinten gerichteten Sprühkegel 7, dem äußeren Sprühkegel, kommt.

Claims

Verfahren zur Erzeugung eines Wassernebels für den Einsatz zur Brandeindämmung und Brandbekämpfung, einsetzbar in Gesellschafts-, Industriebauten und anderen Baulichkeiten mit dem Wassernebel mit Tropfendurchmessern in den Bereichen < 0,01 bis 0,1 mm und Wassersprühnebel mit Tropfendurchmessern im Bereich < 0,1 bis 0,4 mm erzeugt und so herausgebildet werden, dass die herausgebildeten Wassernebel sich ineinander vermischen und Wassernebel- und Wassersprühnebelkegel herausgebildet werden, die in Winkelbereichen von ca. 60 ° bis weit über 180 ° liegen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herausbildung und Erzeugung von drei Sprühkegeln der mittlere Sprühkegel sich flatternd/vibrierend ausbildet, dass es zu Wechselwirkungen mit dem inneren und dem äußeren Sprühkegel kommt, eine intensivere Vermischung durch turbulierende Zonen erreicht wird.
Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Wasservernebelungsanlagen Sprühkörper in Form von Einfachdüsen (4), Zwillingsdüsen (8) und Drillingsdüsen (12), die in Grundkörpern (1) Aufnahme finden, zum Einsatz kommen, welche mit besonderen Leiteinrichtungen/Umlenkeinrichtungen in Form von Prallstücken (5; 9) und (15) ausgebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallstücke (5; 9) und (15) mit einem seitlichen Abstand, jeweils einen Spalt zwischen den Prallstücken (5; 9; 15) und den Düsen, der Einfachdüse (4), der Zwillingsdüse (8) und der Drillingsdüse (12), bildend, in der Einfachdüse (4), der Zwillingsdüse (8) und der Drillingsdüse (12) angeordnet sind.
Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfachdüse (4), die Zwillingsdüse (8) und die Drillingsdüse (12) mit einem Ringspalt (6) ausgebildet sind.
Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallstück (9) mit einer zentrischen Bohrung (11) und das Prallstück (15) mit einer zentrischen Bohrung (11) und einem Ringspalt (13) ausgebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Brandbekämpfungsanlage zum Einsatz kommenden Sprühkörper, charakterisiert durch die im jeweiligen Grundkörper (1) eingesetzten Sprühdüsen, einer Einfachdüse (4), einer Zwillingsdüse (8) oder einer Drillingsdüse (12), sowohl einzeln als auch in Kombination untereinander anordbar sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgesehenen Leiteinrichtungen, die Prallstücke (5; 9; 15), fest oder beweglich zur jeweiligen Düse, zur Einfachdüse (4), zur Zwillingsdüse (8) und zur Drillingsdüse (12), angeordnet und gleichzeitig als Verschlusselemente ausgebildet sind.